阿里巴巴Java面试题：BIO和NIO数量问题及答案和代码

terry 2年前 (2023-09-25) 阅读数 47 #后端开发

1。问题

BIO和NIO作为服务器端。如果建立10个连接，分别产生多少个线程？

答案：因为传统IO，即BIO，是被同步线程阻塞的，所以每个连接必须分配一个专门的线程来处理请求，所以10个连接创建10个线程来处理。 NIO 是一种同步非阻塞 I/O 模型。它的核心技术是多路复用，可以在一条链路上使用不同的通道来处理不同的请求，所以即使有10个连接，对于NIO来说，启动1个线程就足够了。

2。 BIO代码实现

public class DemoServer extends Thread {
    private ServerSocket serverSocket;
    public int getPort() {
        return  serverSocket.getLocalPort();
    }
    public void run() {
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(0);
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                RequestHandler requestHandler = new RequestHandler(socket);
                requestHandler.start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (serverSocket != null) {
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DemoServer server = new DemoServer();
        server.start();
        try (Socket client = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), server.getPort())) {
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new                   InputStreamReader(client.getInputStream()));
            bufferedReader.lines().forEach(s -> System.out.println(s));
        }
    }
 }
// 简化实现，不做读取，直接发送字符串
class RequestHandler extends Thread {
    private Socket socket;
    RequestHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
        try (PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());) {
            out.println("Hello world!");
            out.flush();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 }
复制代码

在服务器端启动ServerSocket，端口0自动表示空闲端口绑定。
调用accept方法并阻塞等待客户端连接。
使用socket来模拟一个简单的客户端，只进行连接、读取和打印。
一旦建立连接，就会启动一个单独的线程来响应客户端请求。

这样一个简单的socket服务器就实现了。

（杨晓峰的照片）

3。 NIO 代码实现

public class NIOServer extends Thread {
    public void run() {
        try (Selector selector = Selector.open();
             ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open();) {// 创建 Selector 和 Channel
            serverSocket.bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 8888));
            serverSocket.configureBlocking(false);
            // 注册到 Selector，并说明关注点
            serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
            while (true) {
                selector.select();// 阻塞等待就绪的 Channel，这是关键点之一
                Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
                Iterator<SelectionKey> iter = selectedKeys.iterator();
                while (iter.hasNext()) {
                    SelectionKey key = iter.next();
                   // 生产系统中一般会额外进行就绪状态检查
                    sayHelloWorld((ServerSocketChannel) key.channel());
                    iter.remove();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private void sayHelloWorld(ServerSocketChannel server) throws IOException {
        try (SocketChannel client = server.accept();) {          client.write(Charset.defaultCharset().encode("Hello world!"));
        }
    }
   // 省略了与前面类似的 main
}

复制代码

首先，通过 Selector.open() 创建一个选择器，它充当类似调度程序的角色。
然后创建一个ServerSocketChannel并将其注册到选择器，通过指定SelectionKey.OP_ACCEPT告诉调度程序它对新的连接请求感兴趣。注意：为什么我们需要显式配置非阻塞模式？这是因为在块模式下，不允许进行注册操作，并且会抛出IllegalBlockingModeException异常。
选择器锁定在所选操作中。如果通道有访问请求，则会被唤醒。
sayHelloWorld方法中，通过SocketChannel和Buffer进行数据操作。在本例中，将发送一个字符串。

可以看到，前面两个例子中，IO是同步块模式，所以需要多线程来实现多任务。 NIO 使用单线程轮询事件机制来高效地定位已完成的通道来决定要做什么。仅阻塞选定的阶段，可以有效避免大量客户端连接时频繁线程切换带来的问题。，应用程序的可扩展性得到了极大的提高。下图形象地说明了这种实现思路。

（杨晓峰头像）

作者：王雷博客
链接：https://juejin.im/post/5c8aea1df265da2de33f6a09❀ .如需商业转载，请联系求作者授权。非商业转载请来源。